[发明专利]一种基于局部区域投影的边界节点判定方法

摘要

本发明公开了一种基于局部区域投影的边界节点判定方法，利用无线传感器节点之间的通信关系，将无线传感三维网络中的节点进行局部区域划分；对局部区域中的节点进行修剪，将剩余节点进行复制，将复制点投影至二维平面；以所需判定的节点为坐标原点，以二维平面中的节点与X轴正向的夹角大小进行排序，从起始节点开始依次寻找环，直至终结点寻找未成环，则可判定所需判定的节点为边界点；对于成环的节点，根据相邻象限节点间的连接情况和夹角大小，判断所需判定的节点是否为边界点。本发明的方法可以避免节点因通信过多而失效，提高边界点判定的准确性。

主权项

1.一种基于局部区域投影的边界节点判定方法，其特征在于，所述判定方法具体如下：步骤一，局部区域划分：由无线传感器网络中的任意一个节点发出消息，收集发出消息节点通信范围内的所有一跳邻居节点的返回消息，并将所述发出消息节点所处的无线传感器覆盖范围和所述返回消息一跳邻居节点所处的无线传感器覆盖范围作并集，得到局部区域；对无线传感器网络中的所有节点都进行上述操作，针对无线传感器网络中的每一个发出消息的节点都会形成对应的局部区域，下面再针对每个局部区域中的节点进行下述判断；所述发出消息的节点为需判定的节点；步骤二，局部区域投影：在所述局部区域内计算除了所述需判定节点以外的剩余每个节点的邻居节点的数量，将邻居节点数量小于2的节点从所述局部区域内剔除；对剩余节点进行复制，将复制的节点进行二维平面投影，得到二维投影局部区域；步骤三，边界节点判定：在所述二维投影局部区域内，以所需判定的节点为原点作笛卡尔直角坐标系，将所述需判定的节点的一跳邻居节点和原点连线，按照连线与X轴正方向之间夹角从小到大的顺序对连线所对应的一跳邻居节点排序，形成一跳邻居节点的排序集合；接着，按照下述方法对边界节点进行寻找：(1)以所述排序集合中排序第一的一跳邻居节点作为起始点，根据节点之间的连接关系寻找下一个一跳邻居节点，若能找到下一个一跳邻居节点，则从该下一个一跳邻居节点出发，继续寻找下一个一跳邻居节点，重复上述寻找过程；直至找到一个一跳邻居节点作为终结点，所述终结点满足与其在排序集合中位置之后的任意一个一跳邻居节点都不连接；(2)判断所述终结点与起始点是否可以连接：若能连接，则能形成由上述寻找到的一跳邻居节点连接的环，跳到步骤(3)进一步处理；若不能连接，则无法形成由上述寻找到的一跳邻居节点连接的环；则进一步以所述起始点在排序集合中紧邻其位置之后的一跳邻居节点作为起始点，重复所述(1)的过程，直至以所述排序集合中排序最后的一跳邻居节点作为起始点的寻找过程中均未形成环，则判定所述需判定的节点为边界点；(3)结合所述环对需判定的节点进行判定：在笛卡尔直角坐标系的四个象限中，由其中两个象限形成相邻象限，形成所述相邻象限的两个象限内包含有一跳邻居节点，且两个象限之间不存在其它包含有一跳邻居节点的象限；分别各取所述相邻的两个象限中的一个一跳邻居节点，且这两个一跳邻居节点在排序集合中位置相邻，检查两个一跳邻居点是否可以连接；若不能连接，则判定所需判定的节点为边界点；若能连接，计算所述两个一跳邻居节点与原点的连线同X轴正方向之间夹角差的绝对值，若绝对值大于180度，则判定所需判定的节点为边界点；完成对上述所有局部区域内的节点的判断，得出所需判断的节点是否为边界点。